常见的金属矿物和铁的冶炼
金属有广泛的用途,对于人类社会起着不可替代的作用!
大自然向人类提供了丰富的金属矿物资源,人类每年要提炼数以亿吨计的金属用于工农业生产和其它领域。其中,提取量最大的是铁。
你知道身边常见的金属是怎样冶炼出来的吗?
一、激趣导入
二、考点剖析
(一)知识讲解
1、金属元素在自然界中的存在
金属元素在自然界中分布很广,极少数不活泼的金属(如铂、金、银等)有单质形式存在;
含有矿物的岩石称为矿石,铁矿石等都是常见的矿石。
其余大多数以化合物的形式存在。金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。
我国是世界上已知矿物种类比较齐全的少数国家这一,矿物储量也很丰富,其中钨、钼、钛、锡、锑等储量居世界前列,铜、铝、锰等储量在世界上也占有重要的地位。
二、考点剖析
(一)知识讲解
1、金属元素在自然界中的存在
二、考点剖析
(一)知识讲解
2、常见的矿石
赤铁矿Fe2O3
黄铁矿FeS2
菱铁矿FeCO3
磁铁矿 Fe3O4
1)分别计算出Fe2O3、FeS2、FeCO3、Fe3O4中铁元素的质量分数。质量分数较大的有哪些?
2)用黄铁矿炼铁好吗?为什么?
3)用什么矿石炼铁比较好?为什么?
70%
72.41%
46.67%
48.27%
含铁量比较大的是Fe3O4和Fe2O3
用黄铁矿炼铁不好。因为会产生二氧化硫的污染气体
磁铁矿和赤铁矿炼铁较好。它们的含铁量比较高,且不会生成二氧化硫的污染气体。
常见的铁矿石
二、考点剖析
(一)知识讲解
常见的铜矿石
黄铜矿(CuFeS2 )
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
辉铜矿(Cu2S)
2、常见的矿石
二、考点剖析
(一)知识讲解
3、一氧化碳与氧化铁的反应
反应原理:
3CO+Fe2O3 ?2Fe+3CO2
高温
装置:
现象:红色粉末逐渐变为黑色;澄清石灰石变浑浊,尾气燃烧时产生蓝色火焰。
实验步骤:
a.检验装置的气密性
b.装入药品并固定装置
c.通入一氧化碳气体并点燃酒精灯
d.待装置内的空气全部排尽后点燃酒精喷灯给氧化铁加热
e.当试管内的红色粉末变为黑色时,停止加热
f.待玻璃管内的固体冷却后,停止通一氧化碳,并熄灭酒精灯
实验结论:红色的氧化铁和一氧化碳反应生成单质铁和二氧化碳。
二、考点剖析
(一)知识讲解
3、一氧化碳与氧化铁的反应
注意事项:?
a.反应条件:高温;若无酒精喷灯可在酒精灯火焰上加一个金属网罩。
b.CO有剧毒,实验应在通风橱中进行,未反应完的气体要进行尾气处理;尾气处理方法有收集法、燃烧法(将CO转变为无毒的CO2)以防止污染空气。
c.操作顺序:CO要“早出晚归”,酒精喷灯要“迟到早退”。
实验开始先通入CO,排尽装置内的空气,防止CO 与空气混合,加热时发生爆炸;实验完毕后要继续通入 CO气体,直到玻璃管冷却,防止高温下的铁与空气接触被氧化。
口诀:先通后点防爆炸;先撤后停防氧化。
d.生成的黑色粉末可被磁铁吸引。
二、考点剖析
(一)知识讲解
3、一氧化碳与氧化铁的反应
如图是某同学模拟炼铁的实验装置:
(1)实验过程中,主要的操作顺序正确的
是 (填序号)。
①先加热后通一氧化碳
②先通一氧化碳 后加热
③加热和通一氧化碳 同时进行
(2)写出上述实验过程中发生反应的一一个化学方程式: 。
在a中观察到的现象是 。
(3)该装置的不足之处是 。
二、考点剖析
(二) 典例分析
②
红色粉末变成黑色
没有处理尾气
3CO+Fe2O3 ?2Fe+3CO2
高温
二、考点剖析
(三) 技巧点拨
1、理解和熟记一氧化碳还原氧化铁实验的原理、装置、现象及注意事项。
2、结合反应原理会分析实验现象。
三、归纳小结
常见的金属矿物
金属元素在自然界中的存在
常见的矿石
一氧化碳还原氧化铁
铁矿石
铜矿石
原理
装置
现象
注意事项
铁的冶炼:
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